提高功率因數(shù)的方法
功率因數(shù)是指電力負荷的有功功率與有功功率之比。電力用戶的電氣設(shè)備,如干式變壓器、感應(yīng)電機、電力線等。不僅從電力系統(tǒng)中汲取有功功率,還汲取無功功率。無功只完成電磁能的相互轉(zhuǎn)換,不工作。無功功率和有功功率同等重要。沒有無功功率,干式變壓器無法變換,電機無法轉(zhuǎn)動,電力系統(tǒng)無法正常運行。無功功率的消耗導致功率因數(shù)的降低,從而占用了電力系統(tǒng)中發(fā)電和供電設(shè)備提供有功功率的能力,或者增加了傳輸無功功率的設(shè)施,也增加了電力系統(tǒng)傳輸過程中的有功功率損耗。因此,世界各的電力企業(yè)對電力用戶的功率因數(shù)都有要求,并根據(jù)用戶的功率因數(shù)給予經(jīng)濟獎懲。
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對電力的需求不斷增加,隨之而來的突出問題是能源消耗巨大,效率低下,資源利用率低。電力系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng),其功率損耗相當大,因此能量的合理分配是一個亟待解決的問題。功率因數(shù)是決定發(fā)電和供電系統(tǒng)經(jīng)濟效益的一個極其重要的因素,它直接反映了系統(tǒng)中有功功率和無功功率的分布。1對于發(fā)電供電系統(tǒng),負荷不僅要求高負荷率,還要求高功率因數(shù)。
1.電網(wǎng)功率因數(shù)
除了電力負載的有功功率之外,電網(wǎng)還必須承受負載的無功功率Q1。有功功率P、無功功率Q和視在功率s之間存在以下關(guān)系
s=P2Q2,p與s的比值為:PS=cos
定義為電網(wǎng)的功率因數(shù),其物理意義是線路視在功率S占有功功率消耗的百分比。1在電網(wǎng)的運行中,我們希望功率因數(shù)越大越好。如果能夠做到這一點,電路中的大部分視在功率將用于提供有功功率,以減少無功功率的消耗。
2.低功率因數(shù)的不利性能
2.1.大電流對于給定的負載,當電源電壓不變時,功率因數(shù)越低,電流越大,因為;Ic=P3Ucos
(1)公式中,P為電力負荷的有功負荷;u是線電壓
可以看出,電源電流Ic與功率因數(shù)成反比。我們知道,發(fā)電機和干式變壓器的額定容量與其輸出電流成正比,輸出電流與功率因數(shù)成反比。因此,在供電相同的情況下,功率因數(shù)越低,發(fā)電機和干式變壓器的容量越大,發(fā)電機和干式變壓器的投資越高。
2.2在一定負荷下,當輸電線路功率因數(shù)較低時,銅損較大的線損公式如下: P=3I2c R 10-3(kW)
把(1)代入其中,我們得到:p=3p 23 up2 cos2r 10-3=p2r 10-3u2 cos2(kw)=k1cos2
可以看出,設(shè)備的銅損與電流的平方成正比,從而與功率因數(shù)的平方成反比。1功率因數(shù)越低,電氣設(shè)備中的銅損耗越大,效率越低。1類似地,當系統(tǒng)的功率因數(shù)非常低時,傳輸相同功率的電流增加。因此,如果導線尺寸相同,輸電系統(tǒng)意味著更大的能量損失,或者對于相同的能量損失,需要更厚的導體。 #p#分頁標題#e#
2.3.高投入從公式(1)可以看出,對于給定的負載,在低功率因數(shù)下,母線的橫截面積和保護開關(guān)的導電面積必須增加,才能通過更多的電流,所以投入也需要增加。
3功率因數(shù)低的主要原因
3.1勵磁電流的影響
所有干式變壓器都有勵磁電流,它總是滯后于感應(yīng)電勢。一般情況下,勵磁電流不會影響功率因數(shù),但在輕載運行時(比如某住宅區(qū)的配電干式變壓器主要在夜間供給照明負荷,所以午夜后照明負荷急劇下降,配電干式變壓器進入輕載),一次端功率因數(shù)會下降。
1來源:21ic
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